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Projektmanagement

Mit Fördermaßnahmen zur Industrie-4.0-Anwendung

| Autor / Redakteur: Maria Tzempetonidou / Rebecca Vogt

Mithilfe einer Fördermaßnahme und einer Forschungseinrichtung als Projektpartner erweiterte Armbruster Engineering sein Montageassistenzsystem.
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Mithilfe einer Fördermaßnahme und einer Forschungseinrichtung als Projektpartner erweiterte Armbruster Engineering sein Montageassistenzsystem. (Bild: Armbruster Engineering)

Vor allem für KMU stellt die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung in der Industrie, etwa was die Entwicklung ihrer Produkte betrifft, oftmals eine Mammutaufgabe dar. Hier kann sich der Rückgriff auf Fördermaßnahmen und Projektpartner lohnen.

Unter dem Schlagwort Industrie 4.0 schreitet die Digitalisierung in Deutschland in großen Schritten voran. Für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) ist die Umsetzung jedoch noch immer eine Herausforderung. Staatlich geförderte Forschungsprojekte können hier Hilfestellung bieten, wie im Fall von Armbruster Engineering. Das Unternehmen aus Bremen nutzte die Fördermaßnahme „Industrie-4.0-Testumgebungen“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), um sein digitales Assistenzsystem Elam (Elektronische Linien-Anbindung von Montageanlagen) zu überarbeiten. Verbessert werden sollte dabei die Interaktion mit dem System – durch die Erweiterung um Tiefensensoren und einen Beamer.

Das Assistenzsystem vernetzt die Montage und bietet dem Anwender Funktionen zur Qualitätssicherung und Prozessoptimierung. Der Mitarbeiter erhält über das System direkt am Arbeitsplatz alle notwendigen Informationen für die Durchführung manueller Arbeiten, zusätzlich werden digitale Arbeitsanweisungen geliefert sowie eine synchrone Parametrierung der Werkzeuge und Messmittel ermöglicht. Die horizontale Integration unterstützt Mitarbeiter aus den Bereichen Kommissionierung, Montage und Prüfung, aber auch aus Verpackung und Versand. Prozessinformationen sind echtzeitnah und – durch die Verwendung unterschiedlicher Anzeigegeräte wie mobiler Handterminals, Brillen und Pick-by-Light – fabrikweit verfügbar. Gleichzeitig werden auch die Produktionsdaten im gesamten Unternehmen erfasst und ausgewertet. Sie liefern die Grundlage für intelligente Monitoring- und Entscheidungsprozesse.

Neben einer finanziellen Unterstützung von bis zu 100.000 Euro stellt die Fördermaßnahme des BMBF den KMU ein bundesweites Netz aus Industrie-4.0-­Testumgebungen zur Verfügung. So können neu entwickelte digitalisierte Prozesse und Produkte unter realistischen Bedingungen getestet werden. Um mögliche Innovationsbarrieren zu vermeiden und besonders KMU anzusprechen, die noch keine Erfahrung mit öffentlichen Fördermöglichkeiten haben, wird die gesamte Maßnahme von der Nationalen Kontakt- und Koordinierungsstelle „I-4.0-Testumgebungen für KMU – I4KMU“ begleitet. Diese bietet Unterstützung von der Einordnung einer Industrie-4.0-Projekt­idee über die bundesweite neutrale Vermittlung zu passenden Testumgebungen bis hin zur Gestaltung des Antrags und der Durchführung des Projekts.

Tiefensensoren und Module zur Datenanalyse

Armbruster Engineering entwickelte in diesem Zusammenhang die Projektidee Actos. Ziel war dabei, den Menschen im Rahmen von Industrie 4.0 noch besser zu integrieren und seine Rolle im Produktionsprozess zu stärken. Im Rahmen des Projekts sollten hierfür die Bewegungsdaten der Hände mittels Tiefensensoren erfasst und die Elam-Plattform um Module zur Datenanalyse erweitert werden.

Zur Umsetzung dieses Vorhabens arbeitete das Unternehmen mit dem Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA) an der Universität Bremen zusammen. Dort verfügt man über mehrjährige Erfahrung in der Programmierung und im Einsatz von Tiefensensoren zur Erkennung der Entnahme von Bauteilen sowie zur Steuerung von Aktoren durch das Tracking der Hände im Bereich der Logistik.

Diese Kooperation brachte Armbruster Engineering die notwendige Entwicklungsunterstützung sowie die Möglichkeit des Kompetenzaufbaus im Bereich der Bildverarbeitung und Tiefenbildsensorik. Gemeinsam konnten so die benötigten Kamerasysteme erprobt und ausgewählt werden. Armbruster Engineering konzipierte und baute im Rahmen des Projekts einen typischen Montagearbeitsplatz mit realistischem Anwendungsfall. Dieser wurde in den Räumlichkeiten des BIBA aufgestellt. So konnten Software-Module entwickelt und getestet werden, ohne die tatsächliche Produktion von Kunden des Unternehmens zu stören. Armbruster Engineering erhielt somit durch den Unterauftrag an das BIBA den Zugang zu technischem Know-how, Kapazitäten und Testinfrastruktur im Bildverarbeitungsumfeld.

Insgesamt erlaubt der Einsatz von Tiefensensoren eine robuste maschinelle Erfassung der Bewegungsdaten der Hände sowie eine sichere Klassifizierung von Bewegungsmustern. Durch die Möglichkeit, Daten zur Eingriffskontrolle und zum automatischen Weiterschalten von Arbeitsanweisungen über Gesten zu steuern, rückt die Bedienung des Systems in den Hintergrund und die Ausführung des Prozesses in den Vordergrund. Da die Komplexität der Algorithmen und der eingebetteten Software in Kombination mit moderner Tiefensensorik die Implementierung aufwendig, technisch anspruchsvoll und risikoreich macht, entschied sich Armbruster Engineering für die Teilnahme an der Fördermaßnahme.

* Maria Tzempetonidou ist wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Nationalen Kontakt- und Koordinierungsstelle „I-4.0-Testumgebungen für KMU – I4KMU“ am Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb der Universität Stuttgart in 70569 Stuttgart, Tel. (07 11) 6 85-6 18 64, info@i4kmu.de

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